Laboratório virtual de física moderna: sistema para espectrometria gama

Autores

  • Nelson Canzian da Silva Departamento de Física, UFSC

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2015v32n2p542

Palavras-chave:

Laboratório de Física Moderna, Simulação, Detecção da radiação

Resumo

O artigo descreve como foi implementada uma simulação computacional de um sistema de detecção de radiação ionizante semelhante ao encontrado em tradicionais laboratórios de física moderna. A simulação modela um sistema composto por “fontes” radioativas emissoras de fótons com energias bem definidas e de um “detector” de comportamento semelhante a um sistema de espectrometria de fótons (cintilador + fotomultiplicadora + analisador multicanal). Como em um sistema real, além de escolher a fonte, é possível ajustar a tensão na fotomultiplicadora, o ganho do amplificador e o ganho de conversão do analisador multicanal, observando-se o efeito disso nos “dados” adquiridos. São apresentados e discutidos resultados obtidos com o simulador para alguns roteiros de experimentos (calibração em energia, identificação de energias desconhecidas, determinação da resolução em energia etc.). A simulação foi utilizada com duas turmas do curso de licenciatura em física a distância da UFSC em 2011 e em 2014, associadas à realização do experimento real. Permeando o texto são discutidas as motivações e os problemas do uso das simulações neste contexto. À guisa de conclusão é discutido como o trabalho se relaciona às principais metas dos laboratórios introdutórios de física, segundo um comitê da American Physical Society especificamente constituído para isso.

Biografia do Autor

Nelson Canzian da Silva, Departamento de Física, UFSC

Possui graduação (1987), mestrado (1990) e doutorado (1994) em Física pela Universidade de São Paulo, com o trabalho de pesquisa do doutorado realizado durante dois anos no Laboratório Nacional de Brookhaven, EUA. É professor da Universidade Federal de Santa Catarina. Tem experiência na área de Física, com ênfase em Métodos Experimentais e Instrumentação para Partículas Elementares e Física Nuclear. Coordena desde 2002 o Baú de Ciências, um projeto de extensão do Depto de Física da UFSC que visa o fomento do ensino experimental de física no Ensino Fundamental e Médio e participa da implantação do Parque Viva a Ciência em Florianópolis. Desenvolve aplicativos educacionais para o ensino de física, disponíveis em sua página na Internet (www.fsc.ufsc.br/~canzian).

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Publicado

2015-03-17

Edição

Seção

Ambientes Virtuais de Ensino-Aprendizagem de Física